Wie körpereigene Cannabinoide die Bronchien weit stellen

Die Verengung der Bronchien macht viele Lungenerkrankungen wie Asthma so gefährlich. Forschende haben einen neuen Signalweg entdeckt, der zur Erweiterung der Atemwege führt. Inhalationsmedikamente gegen Asthma und andere obstruktive Lungenerkrankungen lassen nach längerer Anwendung oft in ihrer Wirkung nach. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Daniela Wenzel aus der Abteilung für Systemphysiologie der RUB konnte nun einen alternativen Signalweg zeigen, über den körpereigene Cannabinoide zu einer Weitstellung der Bronchien führen. Dies weckt Hoffnungen auf alternative Behandlungsmöglichkeiten. Asthma geht offenbar auch mit einem Mangel an diesen Cannabinoiden in den Bronchien einher, der als eine der Ursachen der Erkrankung infrage kommen könnte. Das Forschungsteam berichtet in der Zeitschrift Nature Communications vom 17. November 2022.

Körpereigene Cannabinoide stellen die Bronchien weit : Obstruktive Lungenerkrankungen sind weltweit die dritthäufigste Todesursache. Zu ihnen gehören etwa die chronisch-obstruktive Lungenerkrankungen COPD, an der viele Raucherinnen und Raucher leiden, aber auch Asthma bronchiale. Bei einem Asthmaanfall ziehen sich die Bronchien so stark zusammen, dass kein Ausatmen mehr möglich ist - das kann lebensbedrohlich sein. "Asthma ist zwar ein entzündlicher Prozess, aber fatal ist vor allem die Engstellung der Bronchien", erklärt Annika Simon, Erstautorin der Studie. "Darum interessieren wir uns besonders für die Regulation dieser Engstellung."

In einer vorangegangenen Arbeit stand das körpereigene Cannabinoidsystem bereits im Fokus, damals jedoch sein Effekt in den Blutgefäßen der Lunge. Das bekannteste körpereigene Cannabinoid ist Anandamid. "Da unsere Ergebnisse zeigen, dass Anandamid die Bronchien erweitert, wollten wir den genauen Mechanismus dahinter aufklären", erklärt Daniela Wenzel. Schnell zeigte sich, dass die zwei bekanntesten Rezeptoren für Anandamid (CB1 und CB2) bei dieser Regulation keine Rolle spielen. Es muss also einen alternativen Signalweg geben, über den der Botenstoff Anandamid auf die Bronchien wirkt. Daniela Wenzel und ihr Team konnten zeigen, dass dieser alternative Weg über ein Enzym führt, das Anandamid abbaut, wobei über verschiedene Zwischenschritte Prostaglandin E2 entsteht. Es bewirkt über bestimmte Rezeptoren einen Anstieg des Botenstoffs cAMP (Cyclisches Adenosinmonophosphat). "Genau darauf, auf den Anstieg des cAMP, zielen auch bewährte Inhalationsmedikamente gegen Asthma", so Daniela Wenzel. Das Ziel ist also dasselbe, der Weg aber verschieden. Die Entdeckung des neuen Signalwegs könnte auch neue Möglichkeiten eröffnen, in das Krankheitsgeschehen einzugreifen. "Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg, der sicher mehrere Jahre dauern wird", betont Daniela Wenzel.

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Cannabis als Medizin bei Asthma

Asthmaerkrankungen haben in den vergangenen 20 Jahren stark zugenommen. Jedes Jahr sterben 4 bis 8 von 100 000 Menschen in Deutschland an dieser Krankheit, wobei ein Großteil der Todesfälle durch eine adäquate Behandlung vermeidbar wäre. Viele Studien aus den frühen 70er Jahren konnten bereits das therapeutische Potenzial von Cannabis bei Atemwegserkrankungen nachweisen. Zwar kann Medizinalhanf Asthma nicht heilen, die mit der Krankheit einhergehenden Symptome jedoch lindern. 

Was ist Asthma?

Bei Asthma handelt es sich um eine chronische Atemwegserkrankung. Infolge einer chronischen Entzündung verengen sich die Atemwege und die Schleimproduktion wird angeregt. Asthmatiker leiden typischerweise unter Hustenanfällen, Atemnot und einer pfeifenden Atmung. Häufig leiden Betroffene auch unter wiederkehrenden oder chronischen Atemwegsinfektionen, die die Asthmaerkrankung verschlimmern.

Schon vor Jahrtausenden wurde Cannabis zur Behandlung von Atemwegserkrankungen angewendet. Bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts empfahlen Mediziner ebenfalls ihren Patienten Cannabis, wenn sie unter Asthma litten. Laut den Studien aus den 70er Jahren und auch den aktuellen Studien können die Cannabinoide aus der Cannabispflanze bei Asthmatikern genauso Bronchien erweiternd wirken wie klassische Asthmamedikamente.

Die genauen Asthma Ursachen sind bislang noch nicht geklärt. Jedoch sind unterschiedliche Faktoren bekannt, die das Risiko erhöhen. Hierzu gehören:

• erbliche Faktoren
• Atemwegsinfektionen
• Tabakkonsum
• Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide oder Ozon in der Luft
• Einnahme verschiedener Medikamente (z. B. Antibiotika oder Paracetamol) in der Schwangerschaft

Bei einem Asthmatiker können viele verschiedene und eigentlich harmlose Reize zu Atembeschwerden führen. Unterteilt wird Asthma bronchiale deshalb wie folgt:

• allergisches Asthma (extrinsisches Asthma bronchiale): Die Asthma Ursache ist hier eine allergische Reaktion auf eine oder mehrere Substanzen. Dabei kommt allergisches Asthma vor allem bei Kindern und Jugendlichen vor und wird durch Tierhaare, Hausstaubmilben, Pollen, Schimmelpilzsporen oder Bettfedern ausgelöst.
• Nicht-allergisches Asthma (intrinsisches Asthma): Hier sind keine Allergene für die Atembeschwerden verantwortlich, sondern andere Auslöser, wie zum Beispiel eine Krankheit der Atemwege (Atemwegsinfektionen), Luftschadstoffe wie Tabakrauch oder Abgase, bestimmte Medikamente wie Acetylsalicylsäure (ASS) oder körperliche Anstrengung. Diese Form der chronischen Atemwegserkrankung entsteht in der Regel erst im Erwachsenenalter.
• Asthma-Mischform: Der Großteil der Erwachsenen leidet unter einer Mischform aus allergischem und nicht-allergischem Asthma. Demnach können Allergene und andere Reize zu den Asthma Ursachen gehören.

Beim allergischen und nicht-allergischen Asthma müssen noch unterschiedliche Formen voneinander unterschieden werden:

Allergisches Asthma

Ausgelöst wird das allergische Asthma zum Beispiel durch folgende Allergene:

• Hausstaub
• Tierhaare
• Pollen
• Chemische Lösungsmittel
• Nahrungsmittel
• Parfüme

Diese Substanzen sind im Grunde harmlos, werden jedoch vom eigenen Immunsystem als schädlich eingestuft. Häufig tritt das allergische Asthma im Zusammenhang mit einer Allergie (z. B. Heuschnupfen) auf.

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